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UNIVERSIDAD DE VALLADOLID
Máster en Gestión de Prevención de Riesgos
Laborales, Calidad y Medio Ambiente
TRABAJO FIN DE MÁSTER
Ensayo de resistencia a la compresión
de cartón ondulado
AUTOR
Ana María García Bol
VALLADOLID, JULIO DE 2013
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ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ................................................................................. 4
1.1. Motivo del trabajo ........................................................................................ 4
1.2. Lugar de realización ..................................................................................... 4
1.3. Tutor de la empresa ...................................................................................... 6
1.4. Tutor de la Uva............................................................................................. 6
1.5. El cartón ....................................................................................................... 6
2. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS ...................................................... 13
2.1. Objetivo específico..................................................................................... 13
2.2. Objetivos generales .................................................................................... 13
3. MEDIOS UTILIZADOS ...................................................................... 14
3.1. Medios materiales ...................................................................................... 14
3.2. Medios humanos ........................................................................................ 14
4. METODOLOGÍA EMPLEADA .......................................................... 14
5. RESULTADOS OBTENIDOS ............................................................. 19
6. ANALISIS DE LOS RESULTADOS ................................................... 27
6.1. Sistemas de tratamiento de los resultados .................................................. 27
6.2. Medios estadísticos empleados .................................................................. 27
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7. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS ................................... 28
8. ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA ................ 29
9. CONCLUSIONES EXTRAIDAS ........................................................ 29
10. OTRO TIPO DE INFORMACIÓN .................................................... 30
11. REFERENCIAS ................................................................................. 34
12. ANEXOS ........................................................................................... 35
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1. INTRODUCCIÓN
1.1. Motivo del trabajo
El motivo por el cual he realizado mis prácticas relacionadas con la calidad del
cartón ondulado es porque me ha parecido muy interesante descubrir el campo de esta
fabricación, ver todo el proceso de fabricación desde el principio y poder controlar
todos los procesos y la importancia de la calidad no sólo en el producto, procesos y del
personal en la realización de sus actividades cotidianas, ya que la calidad invade todos
los ámbitos de la empresa. Hoy en día la calidad está en pleno auge, no sólo en el
producto sino en todo el proceso productivo, por lo que llevar una trazabilidad y un
control de todo es esencial.
1.2. Lugar de realización
El lugar de realización del trabajo de fin de máster ha sido en International Paper
SL. Es una empresa global dedicada al papel y los embalajes, opera en toda Europa,
Rusia, África y Oriente Medio, concentrándose en la producción de papeles de pasta
química no estucados para oficinas, embalajes industriales y de consumo, cartón para
envases y cartón estucado y no estucado.
Cartonajes International, SL. afiliada en España a International Paper, tiene
fábricas en Bilbao, Las Palmas, Barcelona, Valladolid, Alcalá, Gandía y Tenerife. La
realización de las prácticas es en Valladolid, concretamente en Arroyo de la
Encomienda.
En la foto 1 podemos ver lo comentado anteriormente sobre las fábricas en
España.
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Foto 1. Fábricas de Cartisa en España
En el mapa podemos ver dónde se ubica en concreto la fábrica en Valladolid.
Foto 2. Mapa de localización de la fábrica
En la foto 3 vemos la fábrica que tiene la empresa en Valladolid.
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Foto 3. Cartisa en
Valladolid
1.3. Tutor de la empresa
Ángel Tomillo
1.4. Tutor de la Uva
José María García Terán
1.5. El cartón
El cartón ondulado es un material utilizado habitualmente para la fabricación de
envases y embalajes. Se suele componer de 3 o 5 capas equidistantes de papel siendo
las dos exteriores lisas y la interior o interiores onduladas, lo que le da una gran
resistencia.
El cartón ondulado es el resultado de la aplicación de la teoría de la resistencia
de los materiales al campo del papel. Está formado por las siguientes caras u hojas:
Las hojas exteriores se llaman caras o cubiertas.
Las hojas intermedias se llaman caras lisas.
Las hojas onduladas que forman los canales se llaman ondulado, tripa o
médium.
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Foto 4. Corte transversal cartón
Clasificación de los papeles según sus características:
Caras o cubiertas:
Son los papeles lisos exteriores e intermedios del cartón. Tipos:
- Krafliner (capacidad de protección y apilamiento, protección contra el
agua, alta calidad de impresión, buen aspecto visual).
- Testliner (capacidad de protección y apilamiento, protección contra el
agua, alta calidad de impresión, buen aspecto visual).
- Biclases (buena relación calidad-precio).
- Estucados.
Pueden ser de color blanco o crudo, excepto los estucados que son siempre
blancos.
En la empresa se utiliza: Kraft blanco o crudo, Test blanco o crudo, Bicolor
blanco o crudo y Duosaica crudo.
Ondulados o tripas:
Son los papeles usados por la formación de las ondas, Fluting normalmente. Tipos:
- Fabricados con fibra virgen (buen comportamiento en ambientes
húmedos).
- Fabricados con fibra reciclada y otros aditivos (buena relación calidad-
precio).
En la empresa se usa Fluting, Semiquímico y Duosaica.
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Clasificación del cartón según su composición:
Simple cara: 1 cara + 1 ondulado.
Doble cara: 2 caras + 1 ondulado (en la empresa lo llaman canal B o C).
Doble doble cara: 2 caras + 1 liso interior + 2 ondulados (en la empresa lo
llaman canal BC).
Triple cara: 2 caras + 2 lisos interior + 3 ondulados.
Foto 5. Unión de las diferentes caras de cartón
Tipos de onda
Se definen de manera orientativa los diferentes perfiles del ondulado, en función
del espesor del cartón.
Foto 6. Explicación de una onda
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Como se puede ver en la gráfica y al compararlo con la tabla vemos que la altura
corresponde con la amplitud de onda mientras que el grosor es el espesor del cartón.
Perfil del ondulado Espesor del cartón mm
Onda muy grande >5 mm
Onda grande (canal A) 5 mm
Onda mediana (canal C) 4 mm
Onda pequeña (canal B) 3 mm
Micro canal (canal E) 2 mm
Mini micro canal (canal F) 1mm
Tabla 1. Tipos de ondas
En Cartisa Valladolid se fabrica canal B, canal C (3 papeles) y canal BC (5 papeles).
Funciones del ondulado
Dar un espesor inicial al cartón que se mantenga durante toda la vida del
embalaje.
Formar unos hendidos (son unas huellas lineales más o menos profundas para
poder doblar el cartón) para que aumente la rigidez ante la flexión.
Le confiere la característica de amortiguación.
Aporta resistencia a la compresión sobre el canto del cartón (cada canal es como
un pilar).
Funciones de las caras
Las caras confieren también parte de la resistencia del embalaje.
La cara exterior sirve como base informativa y para revestirla de manera
atractiva.
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Funciones de la cola
Unir de manera rápida y eficaz los papeles a un ritmo rápido.
Resistencia a la humedad y agua.
Partes de una caja
Foto 7. Partes de una caja de agricultura
1. Guardera
2. Tramo corto de apoyo
3. Refuerzo
4. Fondo
5. Testero
6. Tejadillo
7. Solapa
Proceso de elaboración para la fabricación del cartón
1. Ondulado: Se realiza con una onduladora, máquina con la que se fabrica cartón a
partir de las bobinas de papel. Esta operación que se realiza de manera continua tiene las
siguientes fases:
Formación de la onda de papel y encolado con una cara (cara simple).
Encolado de la cara simple con la segunda cara con la doble encoladora.
Solidificación de la unión de la segunda cara y secado con las mesas calientes.
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Transformación de una banda continua en planchas, a través de:
Cortes longitudinales con hendidos y cortes transversales (Asimag, 2013).
Foto 8. Esquema de onduladora
Foto 9. Onduladora de la fábrica
2. Apilado en palés. Dependiendo del proceso las planchas irán a troqueladoras o a case
makers (dobladora-encoladora).
3. Troquelado de las marcas: Se realiza con troqueladoras, Gandossi (que imprime con 3
colores) y Gopfert (4 colores).
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4. Doblado-encolado de las marcas: Apstar (3 colores) y Midline (4 colores).
Los restos van a la zona de recuperación donde se hacen pacas con los recortes
que se utilizarán para papel reciclado. Las planchas que por algún motivo sean de
partidas defectuosas pasarán por una mesa de selección, salvando las planchas que
puedan ser reutilizadas.
Foto 10. Recorte
En la foto se puede apreciar el recorte del cartón apilado para su posterior reciclaje.
Cabe destacar que el cartón es el embalaje más utilizado y a que es el único que
cumple una serie de características de manera simultánea:
Permite la agrupación de productos.
Facilita la identificación al ser un buen soporte de impresión.
Protege de los productos contra impactos, luz, vibraciones, polvo, y robo,
durante la manipulación, almacenamiento y entrega.
Permite una buena presentación y promoción, mediante la utilización de las
curvas exteriores como soporte de información y publicidad.
Es inocuo y no altera las características del elemento embalado.
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Es un embalaje hecho a medida, de gran adaptabilidad que responde a las
necesidades de los clientes al menor coste, excelente soporte de impresión y cumple con
las exigencias de transporte y distribución por sus cualidades (Cartisa, 2013).
En España los sectores donde más se demanda cartón son: productos agrícolas,
productos alimentarios, bebidas, audio, electrónica, automoción, productos químicos,
limpieza, perfumería, cerámica, vidrio, caucho, papelería, tabaco, otros variados.
2. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS
2.1. Objetivo específico
Durante las prácticas se realizaron, entre otras diversas tareas, una serie de
ensayos en el laboratorio. Como objetivo específico nos centramos en uno de ellos que
resulta muy interesante, es el ECT: un índice que sirve para medir la resistencia a la
compresión del cartón ondulado.
2.2. Objetivos generales
Comprender la complejidad del departamento de calidad de la empresa y ver
todas las tareas realizadas: trazabilidades, control de proveedores, planes muestrales,
ensayos diversos de laboratorio, certificados de calidad, fichas técnicas, informe de
recorte gestionable, control de palés, etc.
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3. MEDIOS UTILIZADOS
3.1. Medios materiales
Las máquinas que se han utilizado para la obtención de las planchas son: la
onduladora y después para las cajas las troqueladoras. Para cortar la plancha se usa la
cizalla y la cortadora Billerud. Para la compresión se usa una prensa, con platinas para
la sujeción. Para los cálculos numéricos y análisis de resultados se han utilizado
calculadora y ordenador con el programa Office.
3.2. Medios humanos
Mi tutor de empresa y Jefe del departamento de Calidad: Ángel Tomillo.
4. METODOLOGÍA EMPLEADA
Determinación de la resistencia a compresión (ECT Edgewise Crush Test).
Objetivo: Cuantificar la resistencia del embalaje a la compresión a partir de la
aplicación de una fuerza paralela a las ondulaciones.
Procedimiento: Se toman la plancha, de calidad BC 5014 (cuya composición es
140 SB / 130 SI / 135 S / 130 SI / 170 KT: Semiquímicos y Kraft; la composición y
nomenclatura corresponden a criterio de la empresa), de la que se quieren obtener las
muestras para realizar el ensayo y a partir de ahí se toman unas medidas para reducir su
tamaño (cuyo ancho será de 100 mm y de largo lo que corresponda para poder sacar las
diez muestras) y se corta con la cizalla. Después se toma la plancha intermedia, se usa la
cortadora Billerud y se obtienen las muestras con el tamaño adecuado de 100 x 25 mm
ISO–FEFCO.
A continuación, metemos cada una de las muestras entre las dos platinas que
sujetarán la prensa y procedemos a su compresión a velocidad 10 mm/min.
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Los datos que se obtienen los apuntamos y al finalizar hacemos la media de los
mismos, después se procede a pasar todos los datos a un Excel y así poder comparar
todos los ensayos realizados.
Los valores de la tensión de compresión se expresan en KN/m. Las condiciones
climáticas no afectan a los resultados de los ensayos (Cartisa, 2013).
Foto 11. Planchas saliendo de la onduladora
En la foto 11 se ve cómo salen las planchas de la onduladora.
Para realizar el ensayo se utilizan planchas (también se pueden hacer ensayos
con cajas terminadas por problemas de calidad o para mejorar la misma).
Y en la foto 12 observamos las cajas troqueladas al salir de la máquina.
16
Foto 12. Cajas troqueladas saliendo de la máquina.
En la foto 13 podemos ver la plancha intermedia que utilizaremos para obtener
las diez muestras de cada ensayo, usando la cortadora Billerud para obtenerlas.
Foto 13. Proceso de corte con cortadora Billerud
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En la foto 14 se observa en detalle el resultado del corte de las diez muestras con
las que procederemos a realizar el ensayo.
Foto 14. Las diez muestras por ensayo una vez cortadas
Foto 15. Foto de la prensa
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Las fotos 15 y 16 son de la prensa al meter las muestras en ella y proceder a la
compresión de las mismas para obtener el índice ECT. En la foto 15 se ve más en
detalle la muestra introducida entre las placas que sirven de sujeción.
Se admite una tolerancia del 5% en los valores obtenidos con respecto al valor
que buscamos. Este porcentaje viene determinado por el hecho de que los propios
papeles presentan ya una tolerancia de gramaje del 4%. El equipo tiene una tolerancia
de +/- 0,5.
Foto 16. Foto de la prensa de cerca
Después de proceder a su prensado tomaremos todos los resultados y los
analizaremos con el programa Excel para poder comparar de manera visual las
variaciones que se han producido en las 25 muestras.
A continuación, veremos todos los cálculos realizados una vez obtenidos los
datos pertinentes.
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5. RESULTADOS OBTENIDOS
Los 25 ensayos son de calidad BC 5014 cuya composición es 140 SB/130 SI/135 S/130
SI/170 KT.
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10
1 12,10 11,35 10,40 11,15 10,95 10,75 10,55 10,35 11,35 11,65
2 12,45 11,20 10,15 10,95 10,85 11,15 10,65 11,55 10,75 11,55
3 12,40 10,55 11,20 11,20 11,05 11,15 10,55 10,40 10,5 11,50
4 12,55 11,35 10,85 11,30 10,55 10,65 11,45 10,35 11,30 11,40
5 12,05 10,75 10,75 10,70 11,65 11,35 10,30 10,65 10,35 11,30
6 12,50 10,45 10,50 11,35 11,10 11,45 10,40 11,15 10,55 11,55
7 12,65 11,45 11,65 11,30 10,95 11,50 11,35 11,10 10,45 11,45
8 12,85 10,80 11,20 11,15 11,25 10,60 10,25 10,35 10,80 10,95
9 12,05 11,15 10,80 11,15 11,00 11,20 10,35 11,15 10,95 10,85
10 13,00 10,95 10,90 11,80 11,15 11,15 10,40 11,95 10,35 11,20
M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 M19 M20
1 11,35 11,15 11,45 11,65 11,45 11,35 11,05 11,15 10,85 10,85
2 11,45 10,95 10,35 11,15 11,35 11,60 10,95 11,10 11,90 11,90
3 11,30 11,85 10,65 10,35 11,50 10,95 11,15 10,65 11,75 10,95
4 11,85 11,70 11,15 11,50 10,60 10,60 11,25 10,70 11,00 11,55
5 10,25 11,65 11,40 10,90 11,35 10,85 11,85 11,45 11,60 10,75
6 11,35 11,45 11,35 11,5 11,30 10,95 11,45 11,55 11,65 11,65
7 11,45 11,40 10,95 11,05 11,65 11,25 10,85 11,35 11,60 11,25
8 11,65 11,35 11,20 11,45 11,35 11,55 11,10 11,10 11,00 10,85
9 11,45 11,15 11,55 11,75 11,45 10,75 11,35 11,10 11,35 11,55
10 11,30 11,20 10,85 10,95 11,15 11,80 11,55 11,15 10,40 10,85
M21 M22 M23 M24 M25
1 11,35 11,35 11,25 11,25 11,65
2 11,55 11,15 11,40 11,65 11,35
3 10,85 11,25 11,35 10,20 11,00
4 11,65 11,80 11,60 11,30 11,30
5 10,95 10,80 11,65 11,35 11,30
6 11,45 10,95 10,75 11,60 11,00
7 11,50 11,40 11,40 10,55 11,05
8 11,40 11,45 11,55 11,20 10,80
9 10,75 11,45 11,25 11,35 11,95
10 11,60 11,55 10,65 11,45 11,90
Tabla 2. Datos de todos los ensayos
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Es importante alcanzar unos estándares de calidad en los procesos de producción
para la fabricación numerosa del producto, de forma que su variabilidad sea la menor
posible, lo que va a facilitar su repetitividad.
El proceso se puede considerar como un sistema con variables que pueden ser
tanto de tipo controlable como no controlables, con los resultados obtenidos se
optimizará el sistema. Cuando la variación del proceso es debida a variables
controlables y asignables a una causa específica que no está correctamente limitada, el
proceso tiende a situarse fuera de control estadístico.
Las gráficas de control se usan para evitar que aparezcan variaciones en los
procesos que afecten de manera negativa a la calidad del producto, debido a causas
asignables. Después de localizar la variación, se investigan sus causas y se procederá a
tomar las acciones correctoras correspondientes.
Los parámetros estadísticos utilizados para determinar la exactitud y precisión
del parámetro de estudio son su media y su varianza. Los gráficos de control
representan la fluctuación respecto de las características de exactitud y precisión de los
parámetros.
Se va a realizar un ajuste y control de la resistencia del cartón mediante la
aplicación del método 6 Sigma a través de gráficas X-S. Corresponde a ajuste por
variable de una gráfica X-S desconocidas la media y varianza estándar poblacional.
Las expresiones de la media, varianza y desviación estándar de cada una de las muestras
son:
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A partir de las cuales se han obtenido la media, varianza y desviación típica
muestral que aparecen en la siguiente tabla:
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10
Media 12,46 11,00 10,84 11,21 11,05 11,10 10,63 10,90 10,74 11,34
Varianza 0,11 0,12 0,19 0,08 0,08 0,10 0,18 0,32 0,14 0,07
Desviación típica 0,33 0,35 0,44 0,28 0,28 0,32 0,43 0,57 0,37 0,27
M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 M19 M20
Media 11,34 11,39 11,09 11,23 11,32 11,17 11,26 11,13 11,31 11,22
Varianza 0,18 0,08 0,15 0,18 0,08 0,16 0,09 0,08 0,23 0,17
Desviación típica 0,42 0,28 0,39 0,43 0,28 0,40 0,30 0,29 0,48 0,42
M21 M22 M23 M24 M25
Media 11,31 11,32 11,29 11,19 11,33
Varianza 0,11 0,09 0,11 0,21 0,15
Desviación típica 0,33 0,29 0,34 0,46 0,39
Tabla 3. Datos de las medias, varianzas y desviaciones típicas
Las medias de la media muestrales y la desviación típica muestral son:
Para la gráfica X (exactitud) los límites de aceptación son:
Línea central:
Límite de Control Superior:
Límite de Control Inferior:
Para la gráfica S (precisión) los límites de aceptación son:
22
Línea central:
Límite de Control Superior:
Límite de Control Inferior:
Las gráficas X-S son las siguientes:
Gráfica 1. Gráfica X 1
Los resultados de del ensayo ECT M2, M3, M5, M7, M8, M9 son bajos con
respecto al resto, debido a que durante el proceso hubo un problema en la fabricación.
La muestra M1 tiene una media tan alta debido a que fue una comprobación de
una plancha de la misma calidad pero hecha en la fábrica de Alcalá y comparada con las
planchas de la misma calidad en Valladolid. Como podemos observar la denominación
de la calidad es la misma pero el resultado es muy diferente (debido a que el gramaje
del papel de las caras es diferente).
Los resultados de los ensayos M10, M11, M12 son resultado de pruebas
realizadas para mejorar la calidad de las planchas de Valladolid y tratar de equipararla a
la de Alcalá.
10,5
10,7
10,9
11,1
11,3
11,5
11,7
11,9
12,1
12,3
12,5
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Va
lore
s
Muestras
Gráfico X-S Gráfico X (Exactitud)
Valores muestrales
LCx
LCSx
23
En ambas gráficas podemos ver los ensayos que están fuera de los límites de
control y que se descartarán en el paso siguiente.
Gráfica 2. Gráfico S 1
Hay muestras que se encuentran fuera de los límites de control, por lo que es
necesario realizar un ajuste.
Después de ver las dos gráficas descartamos las muestras 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10,
11 y 12. Los resultados resultan muy heterogéneos y se eliminan 10 muestras debido a
problemas durante el proceso de fabricación por exceso de humedad lo que justifica que
esos ensayos se descarten.
La mayoría de los ensayos coincidieron con este problema que después se
solucionó, una vez corregido podemos ver que los resultados están dentro de los límites.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
Val
ore
s
Muestras
Gráficos X-S Gráfico S (Precisión)
Valores muestrales
LCs
LCSs
LCIs
24
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10
1 11,15 10,75 11,45 11,65 11,45 11,35 11,05 11,15 10,85 10,85
2 10,95 11,15 10,35 11,15 11,35 11,60 10,95 11,10 11,90 11,90
3 11,20 11,15 10,65 10,35 11,50 10,95 11,15 10,65 11,75 10,95
4 11,30 10,65 11,15 11,50 10,60 10,60 11,25 10,70 11,00 11,55
5 10,70 11,35 11,40 10,90 11,35 10,85 11,85 11,45 11,60 10,75
6 11,35 11,45 11,35 11,5 11,30 10,95 11,45 11,55 11,65 11,65
7 11,30 11,50 10,95 11,05 11,65 11,25 10,85 11,35 11,60 11,25
8 11,15 10,60 11,20 11,45 11,35 11,55 11,10 11,10 11,00 10,85
9 11,15 11,20 11,55 11,75 11,45 10,75 11,35 11,10 11,35 11,55
10 11,80 11,15 10,85 10,95 11,15 11,80 11,55 11,15 10,40 10,85
M11 M12 M13 M14 M15 1 11,35 11,35 11,25 11,25 11,65 2 11,55 11,15 11,40 11,65 11,35 3 10,85 11,25 11,35 10,20 11,00 4 11,65 11,80 11,60 11,30 11,30 5 10,95 10,80 11,65 11,35 11,30 6 11,45 10,95 10,75 11,60 11,00 7 11,50 11,40 11,40 10,55 11,05 8 11,40 11,45 11,55 11,20 10,80 9 10,75 11,45 11,25 11,35 11,95 10 11,60 11,55 10,65 11,45 11,90
Tabla 4. Ensayos tras corrección
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10
Media 11,21 11,10 11,09 11,23 11,32 11,17 11,26 11,13 11,31 11,22
Varianza 0,08 0,10 0,15 0,18 0,08 0,16 0,09 0,08 0,23 0,17
Desviación típica 0,28 0,32 0,39 0,43 0,28 0,40 0,30 0,29 0,48 0,42
M11 M12 M13 M14 M15 Media 11,31 11,32 11,29 11,19 11,33 Varianza 0,11 0,09 0,11 0,21 0,15 Desviación típica 0,33 0,29 0,34 0,46 0,39
Tabla 5. Medias, Varianzas, Desviaciones típicas tras corrección.
Las medias de las medias muestrales y de los residuos muestrales son:
25
Para la gráfica X (exactitud) los límites de aceptación son:
Línea central:
Límite de Control Superior:
Límite de Control Inferior:
Vamos a tener en cuenta una serie de criterios por parte del cliente en este caso:
Si las especificaciones del cliente respecto a la ECT es de 11,20 N/m con una tolerancia
de 0,20 tenemos que indicar la capacidad y el índice de capacidad correspondiente al
ECT, para ver si el sistema puede producirlo.
La capacidad del proceso (6σ) sería:
El índice de capacidad del proceso considerando el sistema centrado con
tolerancia de 0,20 sería:
El proceso tiene capacidad de fabricar el producto.
El índice de capacidad si el sistema no está centrado sería :
26
Y como comprobamos el sistema tiene capacidad para producirlo porque se
encuentra bastante centrado, porque hay poca diferencia entre LCSesp. y el LC.
Gráfica 3. Gráfico X tras especificaciones de cliente
Como podemos ver en la gráfica anterior casi todos los ensayos están dentro de
nuestros límites de control (excepto el 2 y el 3 que están justo en el límite), en cuanto a
los límites de especificación del cliente, todos los ensayos están dentro. Los límites de
especificación del cliente son menos restrictivos que los de control, el sistema está
capacitado, las muestras eliminadas ha sido debido a causas asignables que lo ha situado
fuera de control (fallo en la fabricación, con exceso de humedad en las planchas de
cartón).
10,9
11
11,1
11,2
11,3
11,4
11,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Va
lore
s
Muestras
Gráfico X (exactitud)
Valores muestrales
LC
LCS
LCI
LCS esp
LCI esp
27
Gráfica 4. Gráfico S tras especificaciones de cliente
En esta gráfica vemos que el ensayo 9 está justo en el límite de control. No se
puede saber exactamente si se ha solucionado el problema, ya que las gráficas se han
hecho con muestras no afectadas, para poder comprobarlo deberemos tomar nuevas
muestras y comprobar que el problema no persiste. Procedimiento de los cálculos según
Bill Smith, Motorola, 1987.
6. ANALISIS DE LOS RESULTADOS
6.1. Sistemas de tratamiento de los resultados
Los resultados de las muestras son tratados mediante control estadístico de
procesos, con unas gráficas realizadas por Excel donde se ven los resultados.
6.2. Medios estadísticos empleados
Control estadístico de procesos, gráfica de control por variables X-S.
Especificaciones y capacidad.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Val
ore
s
Muestras
Gráfico S (precisión)
Valores muestrales
LC
LCS
28
7. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
Las muestras 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11 y 12 son descartadas porque los resultados
del ensayo ECT resultaron estar fuera de los límites de control, debido a que en la
fabricación hubo problemas por exceso de humedad en la onduladora.
Como podemos ver en la tabla, ya mostrada en el apartado anterior, los
resultados de 15 ensayos válidos están dentro de los límites de control que se marcan y
además están dentro de los límites de especificación del cliente. Aunque las muestras 2
y 3 están en el límite de control, fue un suceso puntual que se solucionó más adelante.
Gráfica 3 bis. Gráfico X tras especificaciones de cliente
Los límites de especificación del cliente son menos restrictivos que los límites
de control estadístico del sistema por lo que el sistema en su comportamiento normal es
capaz de cumplir con las especificaciones.
10,9
11
11,1
11,2
11,3
11,4
11,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Val
ore
s
Muestras
Gráfico X (exactitud)
Valores muestrales LC
LCS
LCI
LCS esp
LCI esp
29
8. ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA Y ECONÓMICA
Como podemos ver en los resultados es totalmente viable técnicamente realizar
la calidad BC 5014 del cartón porque nos interesa tener ese cliente con nosotros.
En el caso de 15 ensayos de los 25 realizados sí es viable ya que se encuentran
dentro de los límites de control y de las especificaciones del cliente, que como máximo
reportador de beneficios a la empresa tendrá una gran importancia a la hora de tomar
decisiones de fabricación. El motivo por el que diez ensayos se hayan descartado fue
por una variable asignable (exceso humedad) y puntual que se solucionó, por lo tanto la
fabricación de cartón es viable.
En cuanto viabilidad económica no se analiza ningún índice que pueda
cuantificarla.
9. CONCLUSIONES EXTRAIDAS
Como conclusiones obtenidas de todo el ensayo cabe destacar la importancia de
un buen seguimiento del ensayo, ya que cualquier desajuste a la hora de su realización
nos daría valores que nos llevarían a error. Todas las muestras llevan tratamientos en
ambos canales y parafina de onduladora en cara interior.
Así mismo es muy interesante comprobar la resistencia que tienen las planchas
de cartón porque el producto que contienen es de gran importancia (cualquier producto
es esencial para el cliente y para la empresa es indispensable ofrecer un buen servicio) y
las no conformidades que puedan repercutir en él. Como conclusión general de todo el
ensayo cabría resaltar la importancia de llevar un control calidad en todos los procesos
que se realizan para la fabricación de las cajas.
Por ejemplo, pueden haber fallos a la hora de la fabricación, como los que se
denominan “nido de abeja” (por un exceso de cola), que producen abombamientos (se
despega la caja), el despegado del tejadillo (no llega bien la cola debido a residuos o por
los extremos de las bobinas estropeados). Como ha sido el caso, hubo un problema de
fabricación haciendo que las planchas tuvieran un exceso de humedad por lo que tenían
30
una menor resistencia a la compresión, pero fue un problema puntual que se solucionó
en las siguientes partidas realizadas.
Hay que tener en cuenta a la hora del diseño de la caja, los agujeros que hace el
troquel o la forma que tendrá el tejadillo (parte superior-lateral de la caja), ya que éstos
debilitan la resistencia de la misma cuando se apilan con los productos dentro.
10. OTRO TIPO DE INFORMACIÓN
Resulta interesante poder ver la multitud de posibilidades que tiene el mundo del
cartón ondulado, por ejemplo, un campo que se está expandiendo ahora mismo y que se
está demandando es el mobiliario de cartón, de gran resistencia, ligereza, fácil de
transportar, biodegradable y 100% reciclable.
La alternativa a los materiales tradicionales para muebles llegó hace ya unos
años, aunque no ha sido muy explotada por el desconocimiento popular de este material,
a la que además sumamos la mínima inversión en cartón por parte de los fabricantes.
Foto 17. Estantería de cartón
31
Los productos los dividimos según el tipo de estructura: por planchas de montaje
encajadas en ranura y por compresión de varias láminas (lo hace mucho más pesado
pero no compromete la resistencia).
Hay una serie de empresas que ya comercializan estos productos, como son:
Paperpod: produce muebles y juguetes infantiles realizados en cartón reciclado.
Foldschool: es una colección de mobiliario infantil de cartón. Se pueden
descargar los patrones gratuitamente para hacerlos tú mismo.
Vitra: comercializa los míticos (pero son caros) muebles de cartón del señor
Frank O. Gehry.
Doca: es una mesa auxiliar realizada en cartón. Se monta en 5 minutos.
Giles Miller: realiza muebles de cartón usando el corrugado interior.
Okupa: nos ofrece muebles muy sencillos creados por jóvenes diseñadores.
La madera o el aluminio tienen una vida útil más larga, pero es interesante el uso
de cartón hecho de celulosa (mientras no tengamos excesiva humedad) porque nos da la
posibilidad de tener mobiliario económico y fácil de manejar (Martín, 2012).
Además son reseñables las nuevas posibilidades que puede tener este sector ya
que el ser reciclable y de no elevado coste, le hacen ser una materia que invita a
investigar hasta donde podemos llegar y agudizar el ingenio.
Tal es la resistencia del tríplex que se usa para transportar placas solares que no
es de extrañar que se haya decidido ir incluyéndolo en el mobiliario casero como
estanterías, taburetes, sillas, marcos de espejos.
32
Foto 18. Muebles de cartón
En la foto 18, a modo de curiosidad, podemos ver la diversidad de usos para el
diseño de muebles de diversas formas y resistencia que tienen el cartón.
Un tema que debemos tener en cuenta, es la cantidad de recursos naturales que
se usan para la fabricación de productos, para lo cual, hay que concienciarse de ello con
objetivo de reducir su consumo siendo más responsables con el medioambiente, para
ello nombramos la idea del ecodiseño, que consiste en el desarrollo de productos con el
fin de minimizar el impacto en el medio ambiente en todo su ciclo de vida, y al mismo
tiempo, garantizar la funcionalidad, la calidad, los costos y el diseño estético.
El objetivo del diseño ecológico es reducir el consumo de recursos, el uso de
materiales respetuosos con el ecosistema, para optimizar la fabricación, distribución y
utilización, así como garantizar la recuperación, reciclado o eliminación de los
componentes del producto (Koklacova y Atstaja, 2011).
El ecodiseño puede marcar la diferencia debido a que reduce costes, aumenta la
innovación, atrae inversiones, mejora la posición de la marca y mejora las
comunicaciones empresariales.
33
El embalaje de cartón para la industria utiliza gran cantidad de madera para
fabricar sus productos.
Se necesitan mecanismos y reglas para limitar el despilfarro o uso inadecuado de
los materiales en el embalaje; cada producto tiene una necesidad de un embalaje, a
menudo cartón o papel, por lo tanto, constituye parte importante de la economía
mundial.
Además cabe destacar que el papel y el cartón constituyen uno de los embalajes
y envasados más utilizados en el sector de la alimentación, ya sea de modo directo o
formando parte de de envases flexibles laminados con otros materiales. Debido a las
elevadas cifras de producción y consumo, se ha motivado la promoción de medidas de
fomento al reciclaje del cartón por parte de los distintos gobiernos a nivel mundial. Hay
dos razones para la reutilización de este material, la reducción de la cantidad de
desechos y la reducción de empleo de madera en su fabricación (Sarria y Simal, 1997).
En Europa, alrededor de un 40% del material usado en la producción de papel y
cartón es de origen reciclable (fibras recicladas), aunque su uso es recomendable desde
el punto de vista medioambiental, se cuestiona su uso para el contacto alimentario
debido a la falta de conocimiento sobre la seguridad del producto final (el envase
alimentario de cartón reciclado).
34
11. REFERENCIAS
- ASIMAG SL, 2013. Manual de elaboración de cartón ondulado.
http://afco.asimag.es/Documentacion/Manual_Carton_Ondulado.pdf
- CARTISA, 2013. Documentación facilitada.
- KOKLACOVA, S. y ATSTAJA, D., 2011. Paper and Cardboard Packaging
Ecodesing and Innovative Life Cycle Solutions. Scientific Journal of Riga
Technical University.
- MARTÍN, P., 2012. Mobiliario de cartón: Una alternativa económica y
resistente. http://xombit.com/2011/05/mobiliario-de-carton-alternativa-
economica-y-resistente
- OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES, 2003. Modelo de caja.
http://www.oepm.es/pdf/ES/0000/000/01/05/38/ES-1053843_U.pdf
- SARRIA, M. y SIMAL, J., 1997. Evaluación de la aptitud de materiales para
contacto alimentario: el caso del papel y cartón. Ciencia y Tecnología
Alimentaria [en línea] 1997, 1 (diciembre).
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=72410502 ISSN 1135-8122.
- SMITH, B., 1989. Documentación estadística de Gestión de la Calidad de
Máster GPRLCMA.
Fotos:
- ANTENA 3. Captura de video muebles de cartón.
http://www.antena3.com/videos-
online/programas/decogarden/momentos/muebles-carton-hall-
rufino_2013010500048.html
35
- CARTONLAB. Foto estantería. http://cartonlab.com/category/diseno/
- Fotos realizadas por la alumna en la empresa.
- OKUPAKIT. Fotos de muebles. http://www.okupakit.com/montaje.html
12. ANEXOS
1. Trazabilidad
Una de las tareas básicas a la hora de llevar un Sistema de Gestión de Calidad,
en cualquier tipo de empresa, es la trazabilidad. Cuando llegan reclamaciones de los
clientes es imprescindible localizar el pedido y ver todo el proceso, desde el momento
de fabricación en la onduladora.
Con el número de pedido iremos a consultar una serie de documentos que son
necesarios:
Máster original
Planning de la onduladora
Incidencia de bobinas
Máquina de cartón ondulado
Período productivo
En el máster podemos ver el número de pedido y el número de programa y si
algún operario ha hecho alguna anotación. En el planning de la onduladora vemos: la
hora en que se realizó el programa, ancho de bobina y tipo de papel. Con este papel
vamos al documento de las bobinas.
36
En el documento de incidencia de bobinas, a partir del tipo de papel y ancho de
bobina, vemos a que bobinas corresponden a cada uno. En la máquina de cartón
ondulado vemos si ha habido problemas y se paró la producción por algo y en el
resumen del período productivo también vemos si ha habido paradas y a que se han
debido.
Foto 19. Documentos necesarios para trazabilidad
Se fotocopian todos ellos y vamos localizando la hora en la que se realizó el
pedido y comparándolo con las bobinas y trabajadores que lo realizaron.
37
Una vez localizado el problema, si es que era el caso, se contesta a la petición
del cliente, adjuntando tanto la documentación pertinente que lo justifique como la
solución por parte de ventas que corresponda.
2. Política de Calidad
Otro tema a tener en cuenta, que debe figurar y todos los trabajadores deben
tener conciencia de ello es la Política de Calidad, que en el caso de Cartisa se expresa
de la siguiente manera:
La calidad es el nivel de excelencia que nuestra empresa tiene por objeto
alcanzar para satisfacer a sus clientes.
El cliente es el único juez de la calidad.
Para ello, debe ofrecérsele unos productos y unos servicios sin fallos y que
satisfagan sus necesidades.
El concepto de calidad no sólo se refiere al producto sino a todas las actividades
que realizan y el trabajo de todos y cada uno de los empleados.
Todos los trabajadores deben conocer quienes son los clientes y que esperan de
su trabajo. Internamente cada persona es proveedor de la operación siguiente.
En esta empresa se da prioridad a la prevención de los defectos para evitar
corregirlos cuando aparezcan. Para ello, hay que hacer las cosas bien y a la primera.
Nuestra conciencia de calidad la conocerán tanto nuestros proveedores como
nuestros clientes.
La mejora de la calidad es continua, por lo tanto la participación de todos es
fundamental.
Estos principios se desarrollan en el Manual y otros documentos de la calidad
que vinculan a todo el personal. Todos los trabajadores tienen facultad de proponer
modificaciones para su mejora.
La calidad impone una disciplina y un constante esfuerzo.
38
3. Ensayo de gramaje
Otro ensayo bastante interesante realizado en el laboratorio es el cálculo del
gramaje del cartón:
Objetivo: calcular el gramaje de cada papel, para así poder saber que calidad tienen.
Procedimiento:
1. Cortar la muestra circular con el cortaprobetas, identificando la muestra y la caja con
el mismo número, para así poder asociar los datos obtenidos.
2. Comprobar el canal del que se trata con el calibrador de reloj, las medidas
correspondientes se encuentran en la Tabla 1 de este trabajo.
3. Separar los papeles cuidadosamente de la muestra con los utensilios disponibles para
ello e ir pesando los mismos a medida que se separan con la báscula.
Foto 20. Caja antes de cortar, calibrador de reloj y báscula
39
En la foto 20 vemos el proceso para tomar la muestra necesaria para realizar el
gramaje.
4. Se van apuntando los valores obtenidos, excepto en el caso de los ondulados que se
deberán dividir según corresponda (debido a la onda):
Microcanal por 1,25
Canal B por 1,35
Canal C por 1,45
5. Se colocan los papeles en el mismo orden en el que estaban y se estudia el tipo de
papel, es decir, si se trata de un Kraft, Liner, Biclase, Fluting.
Foto 21. Gramaje cartón
En la foto 21 vemos el resultado de separar los papeles del cartón (en este caso
hablamos de 5 papeles, es decir, se trata de un Canal BC) y tomar el gramaje de cada
uno de ellos.